封装器件、封装模组及电子设备制造技术

本申请提供一种封装器件，所述封装器件包括电性连接的第一电路基板和第二电路基板，第一电路基板包括依次叠设的第一线路层和第一绝缘层，第一电路基板上设有第一电子元器件；第二电路基板包括依次叠设的第二线路层和第二绝缘层，第二电路基板上设有第二电子元器件，其中第一绝缘层的热导率高于第二绝缘层的热导率。本申请还提供了应用该封装器件的封装模组和电子设备。本申请的封装器件通过有针对性地配置不同导热率的第一绝缘层和第二绝缘层，第一电路基板和第二电路基板的布局灵活，能够最大程度提高封装器件的散热能力，同时降低封装器件的综合成本。低封装器件的综合成本。低封装器件的综合成本。

【技术实现步骤摘要】
封装器件、封装模组及电子设备


[0001]本申请涉及半导体器件
，尤其涉及一种封装器件、应用该封装器件的封装模组以及应用该封装器件或该封装模组的电子设备。

技术介绍

[0002]为了适配越来越高的功率需求，功率半导体器件尤其是电源类功率半导体器件，越来越朝着轻薄短小以及高功率密度的方向演进，因此，对功率半导体器件的散热要求越来越高。
[0003]现有的功率半导体器件中的直接覆铜基板(direct bonded copper，DBC)由上层铜箔、下层铜箔和位于上层铜箔和下层铜箔之间的陶瓷绝缘层构成，目前常用的陶瓷绝缘层的材质大多为Al2O3，Al2O3虽然成本低廉，工艺成熟，但热导率较低(仅为24W/mK)，采用Al2O3陶瓷绝缘层的功率半导体器件散热能力有限，随着功率半导体器件体积的缩小以及功率密度的提升，热导率相对较低的Al2O3制备的DBC已成为限制功率半导体器件散热能力提升的瓶颈之一。

技术实现思路

[0004]鉴于此，为解决以上缺陷的至少之一，本申请实施例有必要提出一种具有较高散热能力及较低成本的封装器件。
[0005]另，本申请实施例还提出一种应用该封装器件的封装模组以及应用该封装器件或该封装模组的电子设备。
[0006]本申请第一方面提供了一种封装器件，所述封装器件包括第一电路基板和第二电路基板，所述第一电路基板包括依次叠设的第一线路层和第一绝缘层，所述第一电路基板上设有至少一第一电子元器件；所述第二电路基板包括依次叠设的第二线路层和第二绝缘层，所述第二电路基板上设有至少一第二电子元器件，其中，所述第一绝缘层的热导率高于所述第二绝缘层的热导率。
[0007]通过有针对性地配置不同热导率的第一绝缘层和第二绝缘层，可以使功率较大或功率密度较高的第一电路基板配置热导率较大的第一绝缘层，使功率较小或功率密度较低的第二电路基板配置热导率较小的第二绝缘层，第一电路基板和第二电路基板的布局灵活，能够最大程度提高封装器件的散热能力，同时降低封装器件的综合成本。
[0008]结合第一方面，在一些实施例中，所述第二线路层通过导线与所述第一线路层电性连接；或，所述第一线路层通过电连接层与所述第二线路层电性连接，所述第一线路层、所述第二线路层和所述电连接层为一体式结构。
[0009]可通过不同的电性连接方式使所述第一线路层与所述第二线路层的电性连接，进而实现第一电路基板和第二电路基板的之间的电性连接。第一线路层和第二线路层可以通过导线(例如金属焊线)实现电性连接，连接方式简单，同时导线柔软，电性连接操作方便，便于第一电路基板和第二电路基板的灵活布局。或者还可以将第一线路层和第二线路层通
过电连接层形成一体式结构，第一线路层、第二线路层和电连接层可以一次成型(例如通过蚀刻同一金属层可以形成第一线路层、第二线路层和电连接层)，无需分别进行蚀刻，简化了第一线路层和第二线路层蚀刻的工艺复杂度和难度，且无需焊接导线，提高了封装器件的可靠性。
[0010]结合第一方面，在一些实施例中，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层相互接触。
[0011]在布局第一电路基板和第二电路基板时，第一绝缘层和第二绝缘层可以相互接触，以实现第一电路基板和第二电路基板的横向热传导，能进一步提高散热能力。
[0012]结合第一方面，在一些实施例中，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层为一体式结构。
[0013]通过将第一绝缘层和第二绝缘层形成一体式结构，可以提升一体式的第一绝缘层和第二绝缘层的平整度和挺度，便于第一线路和第二线路的蚀刻，同时在后续散热装置组装时，一体式的第一绝缘层和第二绝缘层，能有效降低散热装置与第一电路基板及第二电路基板之间形成缝隙的风险，提高散热效率。
[0014]结合第一方面，在一些实施例中，所述第二电路基板还包括电路基板本体和贯穿所述电路基板本体的至少一开口，每个所述开口内设有至少一个所述第一电路基板。
[0015]第二绝缘层的热导率虽然较低，但价格低廉，通过将第二电路基板作为一个整体，在第二电路基板上形成开口，将具有较高热导率的第一电路基板内嵌在开口内，有利于提升封装器件的散热能力的同时降低封装器件的成本；而且，第二电路基板作为一个整体，第二线路层可以通过一次蚀刻完成不同区域线路的成型，简化了蚀刻工艺，且不同区域无需焊线实现电性连接；另外，第二电路基板作为一个整体，平整度和挺度均较高，在后续与散热装置组装时，还能有效降低散热装置与第一电路基板及第二电路基板之间形成缝隙的风险，提高封装器件的散热效率。
[0016]结合第一方面，在一些实施例中，所述第一绝缘层的材质包括AlN或Si3N4，所述第二绝缘层的材质包括Al2O3。
[0017]AlN或Si3N4的导热率较高，但价格较贵，Al2O3的导热率较低，但成本便宜，将这两类材质相结合，根据第一电路基板和第二电路基板的功率大小或功率密度的高低，有针对性地配置以上材质的第一绝缘层和第二绝缘层，能够在显著提升封装器件散热能力的同时，较大程度地降低成本。
[0018]结合第一方面，在一些实施例中，所述第一电路基板还包括位于所述第一绝缘层背离所述第一线路层的表面上的第一导热层，所述第二电路基板还包括位于所述第二绝缘层背离所述第二线路层的表面上的第二导热层。
[0019]通过增加第一导热层和第二导热层，有利于第一电路基板和第二电路基板中热量的导出，进一步提高封装器件的散热效率。
[0020]结合第一方面，在一些实施例中，所述第一导热层背离所述第一绝缘层的表面与所述第二导热层背离所述第二绝缘层的表面共面，所述第一导热层和所述第二导热层为一体式结构。
[0021]第一电路基板和第二电路基板在组装时，可以将第一导热层背离第一绝缘层的表面与第二导热层背离第二绝缘层的表面设置为共面，此时，通过将第一导热层和第二导热层设置为一体式结构，在后续与散热装置连接时，可以增加封装器件与散热装置连接界面
的平整性，降低该连接界面形成缝隙的风险，以进一步提高散热效率。
[0022]结合第一方面，在一些实施例中，所述第一导热层背离所述第一绝缘层的表面与所述第二导热层背离所述第二绝缘层的表面非共面，所述第一导热层和所述第二导热层相对设置。
[0023]第一电路基板和第二电路基板在组装时，可以将第一导热层背离第一绝缘层的表面与第二导热层背离第二绝缘层的表面非共面(例如将第一电路基板和第二电路基板叠设或错位设置等)，可以实现第一电路基板和第二电路基板的灵活布局，此时，通过将第一导热层和第二导热层相对设置，便于封装器件实现双面散热的目的。
[0024]结合第一方面，在一些实施例中，所述封装器件还包括封装体，所述封装体封装所述第一电路基板和所述第二电路基板，所述第一导热层背离所述第一绝缘层的表面和所述第二导热层背离所述第二绝缘层的表面均由所述封装体露出。
[0025]通过增加封装体，可以对第一电路基板和第二电路基板进行保护。
[0026]结合第一方面，在一些实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封装器件，其特征在于，包括：第一电路基板，包括依次叠设的第一线路层和第一绝缘层，所述第一电路基板上设有至少一第一电子元器件；以及第二电路基板，包括依次叠设的第二线路层和第二绝缘层，所述第二电路基板上设有至少一第二电子元器件，其中，所述第一绝缘层的热导率高于所述第二绝缘层的热导率。2.根据权利要求1所述的封装器件，其特征在于，所述第二线路层通过导线与所述第一线路层电性连接；或，所述第一线路层通过电连接层与所述第二线路层电性连接，所述第一线路层、所述第二线路层和所述电连接层为一体式结构。3.根据权利要求1或2所述的封装器件，其特征在于，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层相互接触。4.根据权利要求1或2所述的封装器件，其特征在于，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层为一体式结构。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的封装器件，其特征在于，所述第二电路基板还包括电路基板本体和贯穿所述电路基板本体的至少一开口，每个所述开口内设有至少一个所述第一电路基板。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的封装器件，其特征在于，所述第一绝缘层的材质包括AlN或Si3N4，所述第二绝缘层的材质包括Al2O3。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的封装器件，其特征在于，所述第一电路基板还包括位于所述第一绝缘层背离所述第一线路层的表面上的第一导热层，所述第二电路基板还包括位于所述第二绝缘层背离所述第二线路层的表面上的第二导热层。8.根据权利要求7所述的封装器件，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：於波，王旭东，李鑫，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：